第6章 液壓輔助元件

1、 液壓輔助元件有濾油器濾油器、蓄能器蓄能器、管件管件、密封件密封件、油箱油箱和熱交換器熱交換器等。 液壓輔助元件和液壓元件一樣，都是液壓液壓輔助元件和液壓元件一樣，都是液壓系統(tǒng)中不可缺少的組成部分。系統(tǒng)中不可缺少的組成部分。它們對(duì)系統(tǒng)的性能、效率、溫升、噪聲和壽命的影響不亞于液壓元件本身。因此，合理選擇和使用液壓輔助元件對(duì)整個(gè)液壓系統(tǒng)的工作可靠性意義重大。CH 液壓輔助元件概述 濾油器的功用：過(guò)濾混在液壓油中的雜質(zhì)，使進(jìn)過(guò)濾混在液壓油中的雜質(zhì)，使進(jìn)入到液壓系統(tǒng)中的油液的污染度降低，保證系統(tǒng)入到液壓系統(tǒng)中的油液的污染度降低，保證系統(tǒng)正常工作。正常工作。 工作原理：通過(guò)直接阻截和吸附實(shí)現(xiàn)對(duì)介質(zhì)的過(guò)

2、工作原理：通過(guò)直接阻截和吸附實(shí)現(xiàn)對(duì)介質(zhì)的過(guò)濾。濾。 類型：按過(guò)濾材料的不同分為表面型、深度型及類型：按過(guò)濾材料的不同分為表面型、深度型及磁性過(guò)濾器。磁性過(guò)濾器。 、表面型過(guò)濾器、表面型過(guò)濾器 表面型過(guò)濾器中，被濾除的顆粒污染物幾乎全部表面型過(guò)濾器中，被濾除的顆粒污染物幾乎全部被阻截在過(guò)濾元件表面上游的一側(cè)。濾芯材料上被阻截在過(guò)濾元件表面上游的一側(cè)。濾芯材料上具有均勻的標(biāo)定小孔，可以濾除大于標(biāo)定小孔的具有均勻的標(biāo)定小孔，可以濾除大于標(biāo)定小孔的固體顆粒。屬于這一類的過(guò)濾器有：網(wǎng)式、線隙固體顆粒。屬于這一類的過(guò)濾器有：網(wǎng)式、線隙式和片式。式和片式。CH 液壓輔助元件過(guò)濾器CH 液壓輔助元件過(guò)濾器圖1

3、網(wǎng)式濾油器 支撐架；濾芯 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通流能力大，清洗方便。但過(guò)濾精度低。應(yīng)用：這種濾油器一般用于液壓泵的吸油口。 圖2 線隙式濾油器1-濾芯；2-骨架；3-外殼特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、通流能力大、過(guò)濾精度比網(wǎng)式濾油器高，但不易清洗。應(yīng)用：多用作回油過(guò)濾器。 、深度型過(guò)濾器 深度過(guò)濾器的濾芯為多孔可透性材料，內(nèi)部具有曲折迂回的通道。大于孔徑的污染顆粒直接被子阻截在靠油液上游的外表面，而較小的顆粒進(jìn)入濾芯內(nèi)部通道時(shí)，由于受表面張力的作用偏離流束，而被吸附到流道的內(nèi)壁上。故其過(guò)濾原理既有直接阻截，又有吸附作用。屬于類的過(guò)濾器的濾屬于類的過(guò)濾器的濾芯材料有：紙芯、燒結(jié)金屬、毛氈和各種芯材料有：紙芯、燒結(jié)

4、金屬、毛氈和各種纖維等。纖維等。CH 液壓輔助元件過(guò)濾器 濾芯用金屬粉末燒結(jié)而成，利用顆粒間的微孔來(lái)?yè)踝∮鸵褐械碾s質(zhì)通過(guò)。 特點(diǎn)：制造簡(jiǎn)單，過(guò)濾精度高，其濾芯能承受高壓。但金屬顆粒易脫落，堵塞后不易清洗。CH 液壓輔助元件過(guò)濾器 圖(a) 燒結(jié)式濾油器 濾芯為微孔濾紙制成的紙芯，將紙芯圍繞在帶孔的鍍錫鐵做成的骨架上，以增大強(qiáng)度。為增加過(guò)濾面積，紙芯一般做成折疊形。其過(guò)濾精度較高，一般用于油液的精過(guò)濾，但堵塞后無(wú)法清洗。CH 液壓輔助元件過(guò)濾器2341圖-(b)紙質(zhì)濾油器 3、磁性過(guò)濾器 磁性過(guò)濾器主要靠磁性材料的磁力吸引鐵屑及磁性磨料等。其磁芯由永久磁鐵制成，常與其它形式的濾芯一起制成復(fù)合式過(guò)

5、濾器，特別適用于加工鋼鐵件的機(jī)床液壓系統(tǒng)。CH 液壓輔助元件過(guò)濾器 二、過(guò)濾器的主要性能指標(biāo) 、過(guò)濾精度 過(guò)濾器的過(guò)濾精度是指濾芯能夠?yàn)V除的最小雜質(zhì)顆粒的大小，以直徑d作為公稱尺寸表示。按精度可分為粗過(guò)濾器（d100）、普通過(guò)濾器(d10）、精過(guò)濾器（d5）、特精過(guò)濾器（d1）。 、壓降特性 濾芯所允許的最大壓降應(yīng)以不發(fā)生結(jié)構(gòu)性破壞為原則。機(jī)械用過(guò)濾器的壓降應(yīng)不大于0.080.15MPa。 、納垢容量 過(guò)濾器在壓力降大于其規(guī)定限值之前截留的污染物的問(wèn)題稱為納污容量，以質(zhì)量表示。該指標(biāo)越大則其壽命越大。CH 液壓輔助元件過(guò)濾器 三、過(guò)濾器的選用及安裝方式 、選用 ）選用過(guò)濾器時(shí)可根據(jù)各種過(guò)濾器的

6、特點(diǎn)，并結(jié)合各種典型液壓元件及系統(tǒng)對(duì)污染度等級(jí)的要求或過(guò)濾精度的要求、系統(tǒng)的工作壓力、油溫及油液粘度等來(lái)選定過(guò)濾器型號(hào)； ）過(guò)濾器要有足夠的通流能力； ）過(guò)濾器要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度； ）對(duì)于不能停機(jī)的液壓系統(tǒng)必須選擇切換式結(jié)構(gòu)的過(guò)濾器，以實(shí)現(xiàn)不停機(jī)更換濾芯。CH 液壓輔助元件過(guò)濾器 、過(guò)濾器的安裝 ）安裝在泵的出油口主要用來(lái)濾除進(jìn)入液壓系統(tǒng)的污染雜質(zhì)，一般采用過(guò)濾精度1015m的濾油器。它應(yīng)能承受油路上的工作壓力和沖擊壓力，其壓力降應(yīng)小于0.35MPa，并應(yīng)有安全閥或堵塞狀態(tài)發(fā)訊裝置，以防泵過(guò)載和濾芯損壞。 ）安裝在泵的吸油口用來(lái)保護(hù)泵，過(guò)濾能力應(yīng)為泵流量的兩倍以上，壓力損失不得超過(guò)0.010.

7、035MPa。 ）安裝在系統(tǒng)的回路上因回油路壓力很低，可采用濾芯強(qiáng)度不高的精濾油器，并允許濾油器有較大的壓力降。 ）安裝在獨(dú)立的過(guò)濾系統(tǒng)大型液壓系統(tǒng)可專設(shè)一液壓泵和濾油器構(gòu)成的濾油子系統(tǒng)，濾除油液中的雜質(zhì)，以保護(hù)主系統(tǒng)。 CH 液壓輔助元件過(guò)濾器一般濾油器只能單向使用，即進(jìn)、出口不可互換。一般濾油器只能單向使用，即進(jìn)、出口不可互換。 、蓄能器的功用 用來(lái)儲(chǔ)存和釋放液體壓力能的裝置。 ）儲(chǔ)存液壓能在間歇工作或周期性動(dòng)作中，蓄能器可以把泵輸出的多余壓力油儲(chǔ)存起來(lái)。當(dāng)系統(tǒng)需要時(shí)，由蓄能器釋放出來(lái)。這樣可以減少液壓泵的額定流量，從而減小電機(jī)功率消耗。 ）吸收壓力沖擊和壓力脈動(dòng)蓄能器能吸收系統(tǒng)壓力突變時(shí)

8、的沖擊，也能吸收液壓泵工作時(shí)的流量脈動(dòng)所引起的壓力脈動(dòng)。CH 液壓輔助元件蓄能器 、蓄能器的功用 ）獲得動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性在液壓伺服系統(tǒng)中，蓄能器能用于降低系統(tǒng)的固有頻率，增大阻尼系數(shù)和增高穩(wěn)定裕度，從而提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。 、蓄能器的分類 充氣式、重錘式和彈簧式。 各種蓄能器的特點(diǎn)由同學(xué)們自學(xué)。 二、蓄能器的容量計(jì)算（自學(xué)）CH 液壓輔助元件蓄能器 三、蓄能器的使用和安裝 蓄能器在液壓回路中的安放位置，隨其功用的不同而異。在安裝蓄能器時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 氣囊式蓄能器原則上應(yīng)垂直安裝氣囊式蓄能器原則上應(yīng)垂直安裝( (油口向下油口向下) )，只有在空間位置受到限制時(shí)才考慮傾斜或水平安只有在空間位置受到

9、限制時(shí)才考慮傾斜或水平安裝。裝。 吸收沖擊壓力和脈動(dòng)壓力的蓄能器應(yīng)盡可能裝吸收沖擊壓力和脈動(dòng)壓力的蓄能器應(yīng)盡可能裝在振源附近。在振源附近。 裝在管道上的蓄能器，要承受一個(gè)相當(dāng)于其入裝在管道上的蓄能器，要承受一個(gè)相當(dāng)于其入口面積與油液壓力乘積的力，因而必須用支持板口面積與油液壓力乘積的力，因而必須用支持板或支持架固定。或支持架固定。 蓄能器與管道系統(tǒng)之間應(yīng)安裝截止閥，供充氣、蓄能器與管道系統(tǒng)之間應(yīng)安裝截止閥，供充氣、檢修時(shí)使用。蓄能器與液壓泵之間應(yīng)安裝單向閥，檢修時(shí)使用。蓄能器與液壓泵之間應(yīng)安裝單向閥，以防止停泵時(shí)壓力油倒流。以防止停泵時(shí)壓力油倒流。CH 液壓輔助元件蓄能器 油箱的作用：儲(chǔ)存油液

10、，使?jié)B入油液中的空氣逸儲(chǔ)存油液，使?jié)B入油液中的空氣逸出，沉淀油液中的污物和散熱。出，沉淀油液中的污物和散熱。 油箱分類：整體式和分離式。 二、油箱的基本結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)（自學(xué)）CH 液壓輔助元件油箱圖6 油箱1注油器；2泄油管；3回油管；4吸油管；5通氣孔；6安裝板；7隔板；8堵塞；9濾油器；10箱體；11端蓋；12油位器 密封裝置的功用：防止液壓元件和液壓系統(tǒng)中壓力油液的內(nèi)、外泄漏以及外界空氣、灰塵和異物的侵入，保證系統(tǒng)建立起必要的工作壓力。 泄漏會(huì)影響系統(tǒng)的容積效率，甚至建立不起系統(tǒng)的工作壓力，而外泄漏還會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染。因此，密封裝置的性能直接影響液壓系統(tǒng)的工作性能和效率，故對(duì)密封裝置的是出以下

11、要求：CH 液壓輔助元件密封裝置 1）在規(guī)定的工作壓力和溫度范圍內(nèi)，具有良好的密封性能。 2）密封件的材料和系統(tǒng)所選用的工作介質(zhì)要有相容性。 3）密封件的耐磨性要好，不易老化，壽命長(zhǎng)，磨損后在一定程度上能自動(dòng)補(bǔ)償。 4）制造簡(jiǎn)單，維護(hù)、使用方便，價(jià)格低廉。 CH 液壓輔助元件密封裝置 1間隙密封密封 2O型密封圈 3唇型密封圈 （1）Y、Yx型密封圈 （2）V型密封圈 4組合密封裝置 （1）組合密封墊圈 （2）橡膠組合密封裝置 CH 液壓輔助元件密封裝置 管件的作用：連接液壓元件，并輸送液壓油液 1.油管的種類及選用 液壓管件的種類很多，南非根據(jù)液壓系統(tǒng)的工作壓力和安裝位置來(lái)選擇油管，表列出了

12、各種油管的特點(diǎn)及適用場(chǎng)合。 2.管件尺寸的確定 管件的主要尺寸是內(nèi)徑d及壁厚，由下列公式計(jì)算后查表確定。vqd2CH 液壓輔助元件管件及管接頭 b2pdn式中n-安全系數(shù)，參考表；b-管件材料的抗拉強(qiáng)度。 管接頭是管件與液壓元件、管件與管件之間可拆卸的連接件。它應(yīng)滿足拆裝方便、連接牢固、密封可靠、液阻小、結(jié)構(gòu)緊湊、壓力損失小等要求。 管接頭種類繁多，按接頭的通路方向分，有直通、直角、三通、四通等形式；按其與管件的連接方式分，有擴(kuò)口式、卡套式、焊接式等。管接頭與其它元件用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)圓錐螺紋和普通細(xì)牙螺紋連接。 CH 液壓輔助元件管件及管接頭 熱交換器熱交換器包括冷卻器器和加熱器器。 液壓系統(tǒng)的大部

13、分能量損失轉(zhuǎn)化為熱量后，除部分散發(fā)到周圍空間外，大部分使油液溫度升高。一般希望油液的正常工作溫度是2065。如果液壓系統(tǒng)依靠油箱等自然冷卻不能使油溫控制在正常范圍內(nèi)時(shí)，需在液壓系統(tǒng)中安裝冷卻器，相反，如戶外作業(yè)設(shè)備在冬季起動(dòng)時(shí)，油溫過(guò)低，粘度過(guò)大，設(shè)備起動(dòng)困難時(shí)，應(yīng)在系統(tǒng)中應(yīng)安裝加熱器，將油液溫度升高到適合的值。 對(duì)冷卻器基本要求是散熱面積足夠大，散熱效率高和壓力損失小、結(jié)構(gòu)緊湊、堅(jiān)固、體積小和重量輕，最好有自動(dòng)控溫裝置以保證油溫控制的準(zhǔn)確性。CH 液壓輔助元件熱交換器 根據(jù)冷卻介質(zhì)不同，冷卻器有風(fēng)冷式、水冷式和冷媒式三種。風(fēng)冷式是利用自然通風(fēng)來(lái)冷卻，常用在行走設(shè)備上。特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，但是冷卻效果差。冷媒式是利用冷媒介質(zhì)如氟里昂在壓縮機(jī)中作絕熱壓縮，散熱器散熱，蒸發(fā)器吸熱原理，把油液的熱量帶走，使油冷卻，此種方式冷卻效果最好，但價(jià)格昂貴，常用于精密機(jī)床等設(shè)備上。而水冷式是一般液壓系統(tǒng)常用冷卻效果最較好的冷卻方式。 CH 液壓輔助元件 熱交換器 油液加